CN107024254B - 一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，包括：重力平衡感应部、测量绳收放装置、自动控制和数据传输部，当需要测量井深度时，集控室发出启动信号，启动小型慢速绞车放测量钢丝绳，测量钢丝绳沿着井筒下落，当倒锥型重锤接触到煤仓煤料时，倒锥型重锤的重力消失，此时平衡板处于高位状态，高位传感器发出动作信号，综合电控箱控制小型慢速绞车停止放绳，深度测量传感器发出信号，综合电控箱收到信号后，深集控室显示并记录此时煤仓剩余深度，延时30秒后，现场综合电控箱自动控制小型慢速绞车收绳，使用本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，不仅实现了自动智能测量煤仓深度，还在煤仓内复杂的环境下满足精确测量的需要。

Description

一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置

技术领域

本发明涉及煤矿测量设备，尤其涉及一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置。

背景技术

目前，采用立井开采的煤矿企业均设计用于存储原煤及成品煤的煤仓，精确了解煤仓的存煤量决定了生产的调度和调节，当前多数煤矿煤仓深度测量采用人工、红外线、超声波、雷达等手段和设备，但由于煤仓的特殊存储环境及落煤工况对设备的影响造成测量数据不准确，同时存在测量设备的可靠性低、维修工作量大、成本高等缺点，当前采用定时人工利用仪器测量和专用测量绳测量，造成人工浪费，考虑到煤仓料位深度对煤矿企业及时了解储煤量的重要性，测量不准确造成满仓事故影响生产等情况的发生。

通过到多家煤矿生产企业调研发现，当前使用比较普遍的是雷达测量， 雷达对粉尘的穿透能力比超声波的能力要强，使用雷达可以完全满足电厂煤粉仓的要求。针对目前煤粉仓粉尘大，颗粒大等因素引起的料位测量误差极大，不能满足当前煤矿煤仓测量的需求，尤其是不能满足原煤仓测量的要求。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，不仅可以自动智能测量煤仓深度，还可以在煤仓内复杂的环境下满足精确测量的需要。

本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，其特征在于：由四部分组成，分别为重力平衡感应部、测量绳收放装置、自动控制和数据传输部。

重力平衡感应部包括有固定板，所述的固定板有两个，所述的固定板通过四条固定螺栓固定连接为一个整体作为重力感应部的主要构架，所述的固定板几何中心处安装由平衡支轴，所述的平衡支轴上两端等距点安装有两块平衡板，所述的两块平衡板尺寸相同，所述的两块平衡板的一端通过配重旋轴连接为一体，所述的两块平衡板的另一端通过滑轮销轴连接为一体，所述的滑轮销轴上设置有滑轮，工作时，平衡板以平衡支轴为中心旋转，在平衡板的两端分别固定滑轮，和配重旋轴，所述的配重旋轴上设置有重力配重杆，所述的重力配重杆底端连接设置有可调配重平衡重锤，所述的可调配重平衡重锤可通过重力配重杆沿配重旋轴旋转，所述的固定板上，配重旋轴上面设置有低位传感器，所述的固定板上，配重旋轴下面设置有高位传感器,所述的低位传感器和高位传感器上通过位置限制保护线与综合电控箱电连接，所述的低位传感器和高位传感器在平衡板旋转的轨迹上，传感器的主要作用是检测平衡板的位置以达到输出高低位信号。

测量绳收放装置的主要作用是用于收放测量绳和输出深度信号，包括有，小型慢速绞车，所述的小型慢速绞车的滚筒轴芯处设置有深度测量传感器，所述的深度测量传感器上设置有深度测量传感线，所述的深度测量传感线的另一端电连接有综合电控箱，所述的综合电控箱上设置有深度显示器，所述的综合电控箱电连接有集控室，所述的深度测量传感器随着小型慢速绞车上的滚筒旋转通过深度测量传感线自动输出深度测量信号到电控箱，所述的小型慢速绞车的滚筒上缠绕设置有测量钢丝绳，所述的测量钢丝绳一端固定连接在小型慢速绞车的滚筒上，所述的测量钢丝绳的另一端绕过定滑轮设置有倒锥形重锤，所述的倒锥形重锤可带动测量钢丝绳沿煤仓口深入煤仓内部，达到测量的目的，在测量钢丝绳上，绕过滑轮的一端，倒锥形重锤上面设置有过卷保护器，所述的固定板上设置有与过卷保护器位置相对的过卷保护传感器，所述的过卷保护器位置在过卷保护传感器的下面，达到定位重锤起始点的目的。

综合电控箱是本装置的核心部件，其主要作用是自动控制绞车的转动方向达到自动对煤仓深度的测量，同时收集控制及测量信号，显示深度及自动开停绞车；其由深度显示器和控制继电器、plc控制器、信号发生器、模数转换器等组成，该装置检测到重力平衡感应部传输的检测信号后，根据程序控制测量绳收放装置的动作，同时根据测量绳收放装置传输的信号来转换并显示测量的深度，并将测量的信号通过模数转换器转换为数字信号通过信号发生器传输到主控制室，在主控制室显深度，实现远程控制。

工作原理简介：

当需要测量井深度时，集控室发出启动信号，综合电控箱收到启动信号后，启动小型慢速绞车放测量钢丝绳，测量钢丝绳绕过滑轮在倒锥型重锤的重力作用下沿着井筒下落，此时平衡板处于水平位置，当倒锥型重锤接触到煤仓煤料时，倒锥型重锤的重力消失，造成重力平衡感应部平衡板的平衡被打破，平衡板在可调配重平衡重锤的作用下下垂，此时平衡板处于高位状态，高位传感器发出动作信号，综合电控箱收到高位信号时控制小型慢速绞车停止放绳，深度测量传感器发出信号，综合电控箱收到信号后，深度显示器显示信号的同时发出数字信号到集控室，集控室显示并记录此时煤仓剩余深度，延时30秒后，现场综合电控箱自动控制小型慢速绞车收绳，当过卷保护器接触过卷保护传感器后，小型慢速绞车停止收绳，电控箱定位此位置为零位，开始新一轮测量，此装置的重力平衡感应部上设计有定位油缸，可以通过定位油缸的动作来测量煤仓横截面上的不同位置，实现对中心点堆煤点测量，能够精确定位煤仓煤位置。

优选的，所述的滑轮为定滑轮。

优选的，所述的测量钢丝绳是一种6mm包塑钢丝绳。

优选的，所述的两块平衡板尺寸相同。

优选的，所述的定位油缸为伸缩油缸。

本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，使用本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，不仅实现了自动智能测量煤仓深度，还在煤仓内复杂的环境下满足精确测量的需要。

附图说明

附图1是本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置的结构示意图。

1－小型慢速绞车 2－综合电控箱 3－深度显示器 4－深度测量传感线 5－深度测量传感器 6－位置限制保护线 7－过卷保护器 8－过卷保护传感器 9－滑轮销轴 10－滑轮 11－平衡板 12－低位传感器 13－高位传感器 14－平衡支轴15－配重旋轴 16－固定螺栓 17－固定板 18－可调配重平衡重锤 19－倒锥型重锤20－测量钢丝绳 21－井筒 22－煤料 23－集控室 24－重力配重杆 25－定位油缸。

具体实施方式

现参照附图1结合实施例说明如下：本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，其特征在于：由四部分组成，分别为重力平衡感应部、测量绳收放装置、自动控制和数据传输部。

重力平衡感应部包括有固定板17，所述的固定板17有两个，所述的固定板17通过四条固定螺栓16固定连接为一个整体作为重力感应部的主要构架，所述的固定板17几何中心处安装由平衡支轴14，所述的平衡支轴14上两端等距点安装有两块平衡板11，所述的两块平衡板11尺寸相同，所述的两块平衡板11的一端通过配重旋轴15连接为一体，所述的两块平衡板11的另一端通过滑轮销轴9连接为一体，所述的滑轮销轴9上设置有滑轮10工作时，平衡板11以平衡支轴14为中心旋转，在平衡板11的两端分别固定滑轮10，和配重旋轴15，所述的配重旋轴15上设置有重力配重杆24，所述的重力配重杆24底端连接设置有可调配重平衡重锤18，所述的可调配重平衡重锤18可通过重力配重杆24沿配重旋轴15旋转，所述的固定板17上，配重旋轴15上面设置有低位传感器12，所述的固定板17上，配重旋轴15下面设置有高位传感器13，所述的低位传感器12和高位传感器13上通过位置限制保护线6与综合电控箱2电连接，所述的低位传感器12和高位传感器13在平衡板11旋转的轨迹上，传感器的主要作用是检测平衡板11的位置以达到输出高低位信号。

测量绳收放装置的主要作用是用于收放测量绳和输出深度信号，包括有，小型慢速绞车1，所述的小型慢速绞车1的滚筒轴芯处设置有深度测量传感器5，所述的深度测量传感器5上设置有深度测量传感线4，所述的深度测量传感线4的另一端电连接有综合电控箱2，所述的综合电控箱2上设置有深度显示器3,所述的综合电控箱2电连接有集控室23，所述的深度测量传感器5随着小型慢速绞车1上的滚筒旋转通过深度测量传感线4自动输出深度测量信号到电控箱2,所述的小型慢速绞车1的滚筒上缠绕设置有测量钢丝绳20，所述的测量钢丝绳20一端固定连接在小型慢速绞车1的滚筒上，所述的测量钢丝绳20的另一端绕过定滑轮10设置有倒锥形重锤19，所述的倒锥形重锤19可带动测量钢丝绳20沿煤仓口深入煤仓内部，达到测量的目的，在测量钢丝绳20上，绕过滑轮10的一端，倒锥形重锤19上面设置有过卷保护器7，所述的固定板17上设置有与过卷保护器7位置相对的过卷保护传感器8，所述的过卷保护器7位置在过卷保护传感器8的下面，达到定位重锤起始点的目的。

综合电控箱2是本装置的核心部件，其主要作用是自动控制绞车的转动方向达到自动对煤仓深度的测量，同时收集控制及测量信号3，显示深度及自动开停绞车；其由深度显示器和控制继电器、plc控制器、信号发生器、模数转换器等组成，该装置检测到重力平衡感应部传输的检测信号后，根据程序控制测量绳收放装置的动作，同时根据测量绳收放装置传输的信号来转换并显示测量的深度，并将测量的信号通过模数转换器转换为数字信号通过信号发生器传输到主控制室，在主控制室显深度，实现远程控制。

工作原理简介：

当需要测量井深度时，集控室23发出启动信号，综合电控箱2收到启动信号后，启动小型慢速绞车1放测量钢丝绳20，测量钢丝绳20绕过滑轮10在倒锥型重锤19的重力作用下沿着井筒21下落，此时平衡板11处于水平位置，当倒锥型重锤19接触到煤仓煤料22时，倒锥型重锤19的重力消失，造成重力平衡感应部平衡板11的平衡被打破，平衡板11在可调配重平衡重锤18的作用下下垂，此时平衡板11处于高位状态，高位传感器发出动作信号，综合电控箱2收到高位信号时控制小型慢速绞车1停止放绳，深度测量传感器5发出信号，综合电控箱2收到信号后，深度显示器3显示信号的同时发出数字信号到集控室23，集控室23显示并记录此时煤仓剩余深度，延时30秒后，现场综合电控箱2自动控制小型慢速绞车1收绳，当过卷保护器7接触过卷保护传感器8后，小型慢速绞车1停止收绳，电控箱定位此位置为零位，开始新一轮测量，此装置的重力平衡感应部上设计有定位油缸25，可以通过定位油缸25的动作来测量煤仓横截面上的不同位置，实现对中心点堆煤点测量，能够精确定位煤仓煤位置。

优选的，所述的滑轮10为定滑轮。

优选的，所述的测量钢丝绳20是一种6mm包塑钢丝绳。

优选的，所述的两块平衡板11尺寸相同。

优选的，所述的定位油缸25为伸缩油缸。

本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高，使用本发明所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，不仅实现了自动智能测量煤仓深度，还在煤仓内复杂的环境下满足精确测量的需要。

Claims (4)

1.一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，其特征在于：由四部分组成，分别为重力平衡感应部、测量绳收放装置、自动控制和数据传输部，重力平衡感应部包括有固定板（17），固定板（17）有两个，固定板（17）通过四条固定螺栓（16）固定连接为一个整体作为重力感应部的主要构架，固定板（17）几何中心处安装由平衡支轴（14），平衡支轴（14）上两端等距点安装有两块平衡板（11），两块平衡板（11）的一端通过配重旋轴（15）连接为一体，两块平衡板（11）的另一端通过滑轮销轴（9）连接为一体，滑轮销轴（9）上设置有滑轮（10），工作时，平衡板（11）以平衡支轴（14）为中心旋转，在平衡板（11）的两端分别固定滑轮（10），和配重旋轴（15），配重旋轴（15）上设置有重力配重杆（24），重力配重杆（24）底端连接设置有可调配重平衡重锤（18），可调配重平衡重锤（18）可通过重力配重杆（24）沿配重旋轴（15）旋转，固定板（17）上，配重旋轴（15）上面设置有低位传感器（12），固定板（17）上，配重旋轴（15）下面设置有高位传感器（13）,低位传感器（12）和高位传感器（13）上通过位置限制保护线（6）与综合电控箱（2）电连接，低位传感器（12）和高位传感器（13）在平衡板（11）旋转的轨迹上，测量绳收放装置的主要作用是用于收放测量绳和输出深度信号，包括有，小型慢速绞车（1），小型慢速绞车（1）的滚筒轴芯处设置有深度测量传感器（5），深度测量传感器（5）上设置有深度测量传感线（4），深度测量传感线（4）的另一端电连接有综合电控箱（2），综合电控箱（2）上设置有深度显示器（3）,综合电控箱（2）电连接有集控室（23），深度测量传感器（5）随着小型慢速绞车（1）上的滚筒旋转通过深度测量传感线（4）自动输出深度测量信号到电控箱（2）,小型慢速绞车（1）的滚筒上缠绕设置有测量钢丝绳（20），测量钢丝绳（20）一端固定连接在小型慢速绞车（1）的滚筒上，测量钢丝绳（20）的另一端绕过定滑轮（10）设置有倒锥形重锤（19），倒锥形重锤（19）可带动测量钢丝绳（20）沿煤仓口深入煤仓内部，在井筒（21）的内壁上端设置有定位油缸（25），定位油缸的伸缩端与测量钢丝绳（20）滑动连接，在测量钢丝绳（20）上，绕过滑轮（10）的一端，倒锥形重锤（19）上面设置有过卷保护器（7），固定板（17）上设置有与过卷保护器（7）位置相对的过卷保护传感器（8），过卷保护器（7）位置在过卷保护传感器（8）的下面，达到定位重锤起始点的目的，综合电控箱（2）是本装置的核心部件，其主要作用是自动控制绞车的转动方向达到自动对煤仓深度的测量，同时收集控制及测量信号（3），显示深度及自动开停绞车；其由深度显示器和控制继电器、plc控制器、信号发生器、模数转换器等组成，该装置检测到重力平衡感应部传输的检测信号后，根据程序控制测量绳收放装置的动作，同时根据测量绳收放装置传输的信号来转换并显示测量的深度，并将测量的信号通过模数转换器转换为数字信号通过信号发生器传输到主控制室，在主控制室显深度，实现远程控制。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，其特征在于测量钢丝绳（20）是一种6mm包塑钢丝绳。

3.根据权利要求1所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，其特征在于所述的两块平衡板（11）尺寸相同。

4.根据权利要求1所述的一种全自动智能型矿井煤仓存储量测量装置，其特征在于所述的定位油缸（25）为伸缩油缸。